电池的基础知识

电池的基础知识

一、 电池的定义

电池是一种能源当它的正负极连接在用电器上时,因为正负极之间存在电势差,

电流从正极流向负极,储存在电池是的化学能转化为电能释放出来。一只电池必然由两种不同化学活性的物质组成正负极,正负极活性之间的电势差形成电池的电压,根据其化学系统的不同,各种类型电池的电压各有不同,我们公司经常用的电池有三种:钢壳、铝壳、聚合物。

二、 锂离子电池的优点和缺点

1)优点:

1.单体电池的工作电压高达 3.6v~3.8v 远高于镍氢和镍镉电池的 1.2V 电压.

2.容量密度大,其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的 1.5~2.5 倍,或者更高.

3.自放电小,在放置很长时间后其容量损失也很小.

4.寿命长正常使用其循环寿命可达到 500 次以上.

5.没有记忆效应,在充电前不必将剩余电量放空,使用方便.

2)缺点:

6.电池成本高,电解质体系提纯困难.

7.不能大电流放电,由于有机电解质体系街头的因,其内阻相对其它类电池内阻大,故要求较小的放电电流密度,一般放电电流在 0.5C 以下,适合于中小电流的电器使用。

8.需要保护线路控制,过充或者过放都会使电池内部化学物质的可逆性遭到破坏,从而严重影响电池的寿命。

三、 电池的标称电压、容量、内阻及其单位

1.成品电池的标称电压国际上为 3.8V,内阻小于 180MΩ,但不可以为零。

2.电池的容量有额定容量和实际容量之分。容量的单位为 mAh(毫安时)或者Ah(安时),换算关系为 1Ah=1000mAh

① 额定容量是指电池在环境温度为 20°C 条件下,以 5H 倍率放电至终止电压时所应担供的电量,用 C5 表示。

测量方法为:完全充电后 0.5-1小时内,温度在 20℃±5℃条件下,以 0.2C放电至 2.75V 的放电容量.

② 实际容量是指电池在一定的条件下所放出的实际电量,主要受放电倍率和温度的影响.③影响电池容量的因素主要有两个方面:一个是活性物质量的重量.二是活性物质的利用率.包括:A,活性物质的活性:残余电化学反应的能力,晶形结构,制造方法和含杂质多少有关.B 电极和电池的结构:极板孔径,厚度,真实表面积大小.C,电解液的组成.D,制造工艺和放电制度(T放,V 放,I 放)

3.电池的内阻是指电池在工作时,电流流时电池内部所受到的阻力.电池内阻大导致电池放电压降低,放电时间缩短.内阻大小主要受电池的材料,制造工艺,电池结构等因素的影响,是衡量电池性能的一个重要参数,一般以充电下的内阻为准,测量时需用内阻测试议来测量。

四、电池的开路电压和工和电压

1.开路电压是指电池在非工作状态下即电路中无电流流过时,电极正负极之间的电势差。一般情况下,锂离子电池充满电后开路电压为 4.1~4.2 左右,放电后开路电压为 3.0V 左右,通过对电池开路电压的检测可以判断电池的荷电状态.

2.工作电压又叫做端电压,电池在工作状态下即电路中有电流通过时电池正负极之间的电势差.在电池放电状态下,当电流流过电池内部时,不需克服电池内阻所造成的阻力,故工作电压总是低于开路电压,充电时则与之相反.锂离子电池的放电工作电压约在 3.6V 左右.

五、电池的等级

根据电池的容量和内阻可以将电池分为 A、B、C、D 品个等级。其各定义为:

A 品:内阻为 60mΩ以下,电池内阻越小越好,但是不能为零。其容量比标称容量要大。

B 品:内阻为 60mΩ以下,其容量要比标称容量要小 50mAh 左右。

C 品:内阻为 60mΩ-80mΩ之间,其容量要比标称容量要低 100mAh 左右。

D 品:内阻和容量都不在计划之内。

六、电池的规格型号表示

L:代表锂离子离子电池 L:代表形状为方形 R:代表窄面为圆角

A:代表该电池为铝壳 S:代表该电池为钢壳 H:代表该电池是高容量的

例如:LP063448AR

其规格为锂离子离子圆角方形铝壳电池,厚度约为 6mm、宽约为 34mm、长度约为 48mm

又如:LP043048SH其规格为锂离子离子方形钢壳高容量电池,厚度约为 4mm、宽度约为 30mm、

长度约为 48mm。

七、电池的充放电倍率、时率

1.倍率是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值,他在数值上等于电池额定的倍数, 通常以字母 C 表示。如电池的额定容量为 600mAh,则 600mAh 为 1 倍率即(1C),300mAh0.5C,6A 为 10C,以此类推

2.时率是指电池以一定的电流放完其额定容量所需要的小时数.如电池的额定容量为 600mAh,以 600mAh 的电流放完额定容量需要的时间为 1 小时,故称 600mAh的电流为 1 时率,以此类推.

八、电池的放电平台

1.放电平台是指电池在任何倍率的电流下恒压充到电压为 4.2V 并且充电电流小于 0.01C 时停止充电即充满后,搁置 10 分钟,在任保倍率的放电电流下放电至 3.6V 时的放电时间。放电平台是衡量电池性能好坏的重要标准确性之一。

九、锂离子电池的放电容量的计算 1.在没有特别指时的情况下,电池放电容量均是指在定倍率的恒流下放电至 2.75V 时所持续的时间.电池在不同温度下的放电容量均可根据电池的放电间(T)和放电电流(I)来计算:C(mAh)=I(mA)*T(h)

2.以 033555 额定容量为 550Ah 的电池在常温下用恒流 0.5C5A(275mAh)放电,由 4.2V 放 电 至 2.75V 所 用 的 时 间 为 125 分 钟 , 利 用 以 上 公 式 计 算得:C=275*125/60(h)=572mAh,由此得出该电池的放电容量为 572mAh.

十、钢壳电池和铝壳电池的比较

1.同型号的电池铝壳重量比较,钢壳重,铝壳的容量较高。

2.由于钢壳和铝壳的内部结构不同,所以壳体所表现出来的正负极也存在着差别,钢壳电池的外壳为负极,顶部了为正极:而铝壳的电极恰好与钢壳的相反,外壳为正, 顶部为负极。

3.两种电池在内阻和电压方面没有很大的分别。

十一、电池的其它形式

干电池、碱锰电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池。锂电池、燃料电池、物理电池、太阳能电池等。

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